組合式風力發電及風力致熱裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種組合式風力發電及風力致熱裝置，結合風力發電和風力致熱的優點，屬于風能利用領域。
【背景技術】
[0002]我國風能資源非常豐富。2006年國家氣候中心研究結果表明，我國陸地10米高度層可開發和利用的風能儲量，除青藏高原外總量約為25億kW，海上可開發和利用的風能儲量約為7.5億kW，共計約32.5億kW。
[0003]目前，將風能轉化成電能和熱能加以利用的方式最多。但現有技術中利用風能的設備都是單一的設備，不能滿足人們對電能和熱能等品位能源的需求。為了滿足這種需求，更多的是將風能轉化成電能再轉化成熱能，但是風能經過電能再轉化成熱能的效率比風能直接轉化成熱能的效率要低。
[0004]目前在我國北方地區已經采用風電清潔供暖方式，這種方式雖然解決了之前風電項目棄風限電的問題，但是這種風能轉化設備復雜、費用比較高、效率極低，不具有經濟性。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種組合式風力發電及風力致熱裝置，結合風力發電和風力致熱這兩種風能利用方式，既利用風能發電又利用風能致熱，解決目前采用單一的風力發電設備和風力致熱設備而造成的能源浪費問題，增大風能利用率，擴大風能利用范圍。
[0006]為實現上述目的，本發明提供一種組合式風力發電及風力致熱裝置，包含:垂直軸風力機；離合器，設置在所述的垂直軸風力機的下方，并通過垂直軸風力機的中心軸與垂直軸風力機連接；變速箱，設置在所述的離合器的下方，并通過變速箱的中心軸與離合器連接；切換組件，設置在變速箱內，且與變速箱的中心軸連接；發電機，設置在所述的變速箱的下方，并通過發電機的中心軸與變速箱內的切換組件連接；致熱器，設置在所述的變速箱的下方，且位于所述的發電機的一側，并通過致熱器的中心軸與變速箱內的切換組件連接；所述的切換組件切換變速箱與發電機或致熱器之間的連接。
[0007]所述的組合式風力發電及風力致熱裝置還包含變速箱控制器，分別與所述的離合器以及切換組件電路連接，用于控制切換組件在發電機與致熱器之間切換連接，且在切換過程中控制離合器與變速箱分離，在完成切換后控制離合器與變速箱結合。
[0008]所述的垂直軸風力機是阻力型垂直軸風力機，或是升力型垂直軸風力機，或是升力-阻力組合型垂直軸風力機。
[0009]所述的發電機是異步型發電機，或是同步型發電機。
[0010]所述的致熱器是攪拌液體致熱器，或是油壓阻尼孔致熱器，或是固體摩擦致熱器，或是渦電流致熱器。
[0011]所述的切換組件包含:第一齒輪，設置在所述的變速箱的中心軸上，且可沿該變速箱的中心軸上下移動；發電機連接軸，與所述的發電機的中心軸連接；第二齒輪，固定設置在所述的發電機連接軸上；致熱器連接軸，與所述的致熱器的中心軸連接；第三齒輪，固定設置在所述的致熱器連接軸上，且與所述的第二齒輪交錯設置在不同高度。
[0012]當所述的組合式風力發電及風力致熱裝置發電時，變速箱控制器控制第一齒輪沿著變速箱的中心軸移動至與第二齒輪齊平，并使第一齒輪與第二齒輪嚙合，以將變速箱依次通過變速箱的中心軸、第一齒輪、第二齒輪、發電機連接軸以及發電機的中心軸與發電機連接。
[0013]當所述的組合式風力發電及風力致熱裝置致熱時，變速箱控制器控制第一齒輪沿著變速箱的中心軸移動至與第三齒輪齊平，并使第一齒輪與第三齒輪嚙合，以將變速箱依次通過變速箱的中心軸、第一齒輪、第三齒輪、致熱器連接軸以及致熱器的中心軸與致熱器連接。
[0014]所述的組合式風力發電及風力致熱裝置還包含底座，所述的發電機與致熱器均固定設置在該底座上。
[0015]所述的組合式風力發電及風力致熱裝置還包含支架，其垂直固定設置在所述的底座上。
[0016]所述的支架包含:垂直固定設置在底座兩側的兩塊豎直支撐板；以及由上至下依次連接設置在兩塊豎直支撐板之間的第一橫向支撐板、第二橫向支撐板，第三橫向支撐板和第四橫向支撐板；其中，所述的垂直軸風力機設置在第一橫向支撐板和第二橫向支撐板之間；所述的離合器設置在第二橫向支撐板和第三橫向支撐板之間；所述的變速箱設置在第三橫向支撐板和第四橫向支撐板之間。
[0017]綜上所述，本發明所提供的組合式風力發電及風力致熱裝置，與現有技術相比，具有以下優點和有益效果:
1、本發明采用變速箱組合風力發電和風力致熱這兩種風能利用方式，因此可以根據需要既利用風能來發電又利用風能來致熱，解決目前采用單一的風力發電設備和風力致熱設備而造成的能源浪費問題，真正起到節能減排的作用，并且增大風能利用率，擴大風能利用范圍；
2、本發明不僅可以小型化使用，而且也可以大型化使用；可以在不同風能等級地區使用，特別是在風能資源豐富的地區，既可以產生電能又可以產生熱能，從而解決風電就地消納問題，具有持久的經濟效益；
3、本發明維護簡單、運行穩定安全，可以解決海上孤島、駐軍島嶼、海上作業平臺和山區供電供暖等問題。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明中的組合式風力發電及風力致熱裝置在發電時的示意圖；
圖2為本發明中的組合式風力發電及風力致熱裝置在致熱時的示意圖；
圖3為本發明中的組合式風力發電及風力致熱裝置的系統原理框圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合圖1?圖3，詳細說明本發明的一個優選實施例。
[0020]如圖1和圖2所示，為本發明提供的組合式風力發電及風力致熱裝置，包含:垂直軸風力機I ;離合器2，設置在所述的垂直軸風力機I的下方，并通過垂直軸風力機I的中心軸101與垂直軸風力機I連接；變速箱3，設置在所述的離合器2的下方，并通過變速箱3的中心軸301與離合器2連接；切換組件，設置在變速箱3內，且與變速箱3的中心軸301連接；發電機4，設置在所述的變速箱3的下方，并通過發電機4的中心軸401與變速箱3內的切換組件連接；致熱器5，設置在所述的變速箱3的下方，且位于所述的發電機4的一側，并通過致熱器5的中心軸501與變速箱3內的切換組件連接；所述的切換組件切換變速箱3與發電機4或致熱器5之間的連接。
[0021]所述的組合式風力發電及風力致熱裝置還包含變速箱控制器8，分別與所述的離合器2以及切換組件電路連接，用于控制切換組件在發電機4與致熱器5之間切換連接，且在切換過程中控制離合器2與變速箱3分離，在完成切換后控制離合器2與變速箱3結合。
[0022]所述的垂直軸風力機I是阻力型垂直軸風力機，或是升力型垂直軸風力機，或是升力-阻力組合型垂直軸風力機。根據風能資源的不同，可以選擇上述不同類型的風力機。在風能資源豐富的地區，可以使用升力型垂直軸風力機或者升力-阻力組合型垂直軸風力機；在風能資源相對匱乏的地區，則可以使用阻力型垂直軸風力機。
[0023]所述的離合器2為可控離合器。
[0024]所述的發電機4是異步型發電機，或是同步型發電機。
[0025]所述的致熱器5是攪拌液體致熱器，或是油壓阻尼孔致熱器，或是固體摩擦致熱器，或是渦電流致熱器。
[0026]所述的切換組件包含:第一齒輪304，設置在所述的變速箱3的中心軸301上，且可沿該變速箱3的中心軸301上下移動；發電機連接軸302，與所述的發電機4的中心軸401連接；第二齒輪305，固定設置在所述的發電機連接軸302上；致熱器連接軸303，與所述的致熱器5的中心軸501連接；第三齒輪306，固定設置在所述的致熱器連接軸303上，且與所述的第二齒輪305交錯設置在不同高度。
[0027]如圖1所示，當所述的組合式風力發電及風力致熱裝置發電時，變速箱控制器8控制第一齒輪304沿著變速箱3的中心軸301移動至與第二齒輪305齊平，并使第一齒輪304與第二齒輪305嚙合，以將變速箱3依次通過變速箱3的中心軸301、第一齒輪304、第二齒輪305、發電機連接軸302以及發電機4的中心軸401與發電機4連接。
[0028]如圖2所示，當所述的組合式風力發電及風力致熱裝置致熱時，變速箱控制器8控制第一齒輪304沿著變速箱3的中心軸301移動至與第三齒輪306齊平，并使第一齒輪304與第三齒輪306嚙合，以將變速箱3依次通過變速箱3的中心軸301、第一齒輪304、第三齒輪306、致熱器連接軸303以及致熱器5的中心軸501與致熱器5連接。
[0029]所述的組合式風力發電及風力致熱裝置還包含底座7，所述的發電機4與致熱器5均固定設置在該底座7上。
[0030]所述的組合式風力發電及風力致熱裝置還包含支架6，其垂直固定設置在所述的底座7上。
[0031]所述的支架6包含:垂直固定設置在底座7兩側的兩塊豎直支撐板；以及由上至下依次連接設置在兩塊豎直支撐板之間的第一橫向支撐板601、第二橫